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孙晶,邓正勋,李航,孙亚宾,石艳玲,李小进
SUN Jing, DENG Zhengxun, LI Hang, SUN Yabin, SHI Yanling, LI Xiaojin
摘要: 采用计算机辅助软件(TCAD),对集成超势垒整流器(SBR)的对称型SiC MOS器件(DT-SBR-MOS)和非对称型SiC MOS器件(AT-SBR-MOS)的热特性、非钳位感性负载开关(UIS)过程和短路(SC)能力进行分析,揭示两新型SiC MOS器件的动态可靠性机理,弥补了SiC MOS器件可靠性研究的缺失。研究结果表明,在相同输入功率条件下,由于SBR结构的不同,AT-SBR-MOS的反向导通热阻较DT-SBR-MOS降低了17%。在单次脉冲测试中,因AT-SBR-MOS半包围式的P-well区增强了对N型漂移区的耗尽,使得其雪崩耐受能量比DT-SBR-MOS高出11%。此外,由于AT-SBR-MOS比DT-SBR-MOS具有更小的电流流通路径,短路耐受时间提高了2 µs。综合数据表明,AT-SBR-MOS的反向导通热特性、雪崩耐受能力和短路耐受性能均优于DT-SBR-MOS,为高性能SiC功率器件设计提供了重要的参考依据。